車輛燃油蒸發(fā)控制技術(shù)及炭罐內(nèi)流場數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高，城市汽車的保有量正在快速增長，由此而引發(fā)的空氣污染、能源緊缺等問題也越來越引起人們的重視。近年來，隨著排放法規(guī)的日益健全與嚴格，車輛燃油蒸發(fā)控制已經(jīng)成為車輛排放控制的重要組成部分。炭罐作為車輛燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)中的核心部件，其性能對整個系統(tǒng)的性能起絕對作用，炭罐設計和研究中應當考慮其內(nèi)部流場的性能，特別是炭罐吸脫附過程的壓降對炭罐的性能影響最大。傳統(tǒng)的實驗方法即費時又費力，而借助電子計算機

2、進行數(shù)值模擬的方法，得到炭罐內(nèi)流場的壓力、速度和流線分布情況，分析其內(nèi)流場的性能，為炭罐的性能分析和改型設計提供依據(jù)，從而大大縮短開發(fā)周期，提高開發(fā)效率，降低實驗成本。
　　 本文在結(jié)合實際項目的基礎上，通過對車用活性炭罐進行建模、計算，分析其內(nèi)流場分布規(guī)律，并與試驗結(jié)果進行對比，分析炭罐內(nèi)流場的性能，分析驗證所模擬的炭罐是否滿足技術(shù)條件的壓降要求。
　　 本文首先介紹了數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、車輛燃油蒸發(fā)污染物產(chǎn)生的機理

3、、控制車輛蒸發(fā)排放的方法、車輛燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的原理，簡述了計算流體力學(CFD)的基本理論。著重介紹了多孔介質(zhì)模型的基本理論，以達西定律和爾格方程為基礎，利用水力半徑模型，并結(jié)合流體力學的基本方程，推導出了Fluent軟件中多孔介質(zhì)阻力系數(shù)的計算公式。
　　 應用Fluent計算流體力學軟件，結(jié)合多孔介質(zhì)模型，模擬了某汽車炭罐內(nèi)部流場，獲得其壓力場、速度場、流線的分布情況，分析了車輛活性炭罐內(nèi)部流場的流動特性，并通過與試驗結(jié)果

4、的對比，驗證Fluent軟件和多孔介質(zhì)模型模擬炭粉內(nèi)部流場的準確性。仿真結(jié)果和試驗結(jié)果表明該汽車炭罐在兩個吸附工況下，均滿足技術(shù)條件的壓降要求，使炭罐在吸附和脫附兩個方面性能均滿足開發(fā)設計的要求。
　　 在驗證了Fluent軟件和多孔介質(zhì)模型可以準確模擬炭粉內(nèi)部流場后，應用Fluent計算流體力學軟件模擬某摩托車用炭罐的內(nèi)部流場，得到其內(nèi)部的壓力、速度和流線分布，分析其內(nèi)流場的性能。仿真結(jié)果表明該摩托車用炭罐在兩個吸附工況和兩個